target/adi_v5_swd: add support for SWD multidrop
[fw/openocd] / src / target / arm_adi_v5.h
index 13ced9f7ca78f1c5a5d21bfb7fbc1ae87cb9434f..758cfa096d1984e896adac25011286eaca3b6442 100644 (file)
  *   GNU General Public License for more details.                          *
  *                                                                         *
  *   You should have received a copy of the GNU General Public License     *
- *   along with this program; if not, write to the                         *
- *   Free Software Foundation, Inc.,                                       *
- *   51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.           *
+ *   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. *
  ***************************************************************************/
 
-#ifndef ARM_ADI_V5_H
-#define ARM_ADI_V5_H
+#ifndef OPENOCD_TARGET_ARM_ADI_V5_H
+#define OPENOCD_TARGET_ARM_ADI_V5_H
 
 /**
  * @file
 
 #include <helper/list.h>
 #include "arm_jtag.h"
+#include "helper/bits.h"
+
+/* JEP106 ID for ARM */
+#define ARM_ID 0x23B
 
 /* three-bit ACK values for SWD access (sent LSB first) */
 #define SWD_ACK_OK    0x1
 
 #define DLCR_TO_TRN(dlcr) ((uint32_t)(1 + ((3 & (dlcr)) >> 8))) /* 1..4 clocks */
 
+/* Fields of DP_DPIDR register */
+#define DP_DPIDR_VERSION_SHIFT 12
+#define DP_DPIDR_VERSION_MASK  (0xFUL << DP_DPIDR_VERSION_SHIFT)
+
 /* Fields of the DP's AP ABORT register */
 #define DAPABORT        (1UL << 0)
 #define STKCMPCLR       (1UL << 1) /* SWD-only */
 #define CSYSPWRUPREQ    (1UL << 30)
 #define CSYSPWRUPACK    (1UL << 31)
 
+#define DP_DLPIDR_PROTVSN      1u
+
+#define DP_SELECT_APSEL 0xFF000000
+#define DP_SELECT_APBANK 0x000000F0
+#define DP_SELECT_DPBANK 0x0000000F
+#define DP_SELECT_INVALID 0x00FFFF00 /* Reserved bits one */
+
+#define DP_APSEL_MAX        (255)
+#define DP_APSEL_INVALID    (-1)
+
+#define DP_TARGETSEL_INVALID 0xFFFFFFFFU
+#define DP_TARGETSEL_DPID_MASK 0x0FFFFFFFU
+#define DP_TARGETSEL_INSTANCEID_MASK 0xF0000000U
+#define DP_TARGETSEL_INSTANCEID_SHIFT 28
+
+
 /* MEM-AP register addresses */
 #define MEM_AP_REG_CSW         0x00
 #define MEM_AP_REG_TAR         0x04
 #define AP_REG_IDR                     0xFC            /* RO: Identification Register */
 
 /* Fields of the MEM-AP's CSW register */
+#define CSW_SIZE_MASK          7
 #define CSW_8BIT               0
 #define CSW_16BIT              1
 #define CSW_32BIT              2
 #define CSW_ADDRINC_PACKED  (2UL << 4)
 #define CSW_DEVICE_EN       (1UL << 6)
 #define CSW_TRIN_PROG       (1UL << 7)
+
+/* All fields in bits 12 and above are implementation-defined
+ * Defaults for AHB/AXI in "Standard Memory Access Port Definitions" from ADI
+ * Some bits are shared between buses
+ */
 #define CSW_SPIDEN          (1UL << 23)
-/* 30:24 - implementation-defined! */
-#define CSW_HPROT           (1UL << 25) /* ? */
-#define CSW_MASTER_DEBUG    (1UL << 29) /* ? */
-#define CSW_SPROT           (1UL << 30)
 #define CSW_DBGSWENABLE     (1UL << 31)
 
-/* Fields of the MEM-AP's IDR register */
-#define IDR_REV     (0xFUL << 28)
-#define IDR_JEP106  (0x7FFUL << 17)
-#define IDR_CLASS   (0xFUL << 13)
-#define IDR_VARIANT (0xFUL << 4)
-#define IDR_TYPE    (0xFUL << 0)
-
-#define IDR_JEP106_ARM 0x04760000
+/* AHB: Privileged */
+#define CSW_AHB_HPROT1          (1UL << 25)
+/* AHB: set HMASTER signals to AHB-AP ID */
+#define CSW_AHB_MASTER_DEBUG    (1UL << 29)
+/* AHB5: non-secure access via HNONSEC
+ * AHB3: SBO, UNPREDICTABLE if zero */
+#define CSW_AHB_SPROT           (1UL << 30)
+/* AHB: initial value of csw_default */
+#define CSW_AHB_DEFAULT         (CSW_AHB_HPROT1 | CSW_AHB_MASTER_DEBUG | CSW_DBGSWENABLE)
+
+/* AXI: Privileged */
+#define CSW_AXI_ARPROT0_PRIV    (1UL << 28)
+/* AXI: Non-secure */
+#define CSW_AXI_ARPROT1_NONSEC  (1UL << 29)
+/* AXI: initial value of csw_default */
+#define CSW_AXI_DEFAULT         (CSW_AXI_ARPROT0_PRIV | CSW_AXI_ARPROT1_NONSEC | CSW_DBGSWENABLE)
+
+/* APB: initial value of csw_default */
+#define CSW_APB_DEFAULT         (CSW_DBGSWENABLE)
+
+/* Fields of the MEM-AP's CFG register */
+#define MEM_AP_REG_CFG_BE       BIT(0)
+#define MEM_AP_REG_CFG_LA       BIT(1)
+#define MEM_AP_REG_CFG_LD       BIT(2)
+#define MEM_AP_REG_CFG_INVALID  0xFFFFFFF8
 
-#define DP_SELECT_APSEL 0xFF000000
-#define DP_SELECT_APBANK 0x000000F0
-#define DP_SELECT_DPBANK 0x0000000F
-#define DP_SELECT_INVALID 0x00FFFF00 /* Reserved bits one */
+/* Fields of the MEM-AP's IDR register */
+#define AP_REG_IDR_REVISION_MASK        (0xF0000000)
+#define AP_REG_IDR_REVISION_SHIFT       (28)
+#define AP_REG_IDR_DESIGNER_MASK        (0x0FFE0000)
+#define AP_REG_IDR_DESIGNER_SHIFT       (17)
+#define AP_REG_IDR_CLASS_MASK           (0x0001E000)
+#define AP_REG_IDR_CLASS_SHIFT          (13)
+#define AP_REG_IDR_VARIANT_MASK         (0x000000F0)
+#define AP_REG_IDR_VARIANT_SHIFT        (4)
+#define AP_REG_IDR_TYPE_MASK            (0x0000000F)
+#define AP_REG_IDR_TYPE_SHIFT           (0)
+
+#define AP_REG_IDR_CLASS_NONE           (0x0)
+#define AP_REG_IDR_CLASS_COM            (0x1)
+#define AP_REG_IDR_CLASS_MEM_AP         (0x8)
+
+#define AP_REG_IDR_VALUE(d, c, t) (\
+       (((d) << AP_REG_IDR_DESIGNER_SHIFT) & AP_REG_IDR_DESIGNER_MASK) | \
+       (((c) << AP_REG_IDR_CLASS_SHIFT) & AP_REG_IDR_CLASS_MASK) | \
+       (((t) << AP_REG_IDR_TYPE_SHIFT) & AP_REG_IDR_TYPE_MASK) \
+)
+
+#define AP_TYPE_MASK (AP_REG_IDR_DESIGNER_MASK | AP_REG_IDR_CLASS_MASK | AP_REG_IDR_TYPE_MASK)
+
+/* FIXME: not SWD specific; should be renamed, e.g. adiv5_special_seq */
+enum swd_special_seq {
+       LINE_RESET,
+       JTAG_TO_SWD,
+       JTAG_TO_DORMANT,
+       SWD_TO_JTAG,
+       SWD_TO_DORMANT,
+       DORMANT_TO_SWD,
+       DORMANT_TO_JTAG,
+};
 
 /**
  * This represents an ARM Debug Interface (v5) Access Port (AP).
@@ -166,7 +237,7 @@ struct adiv5_ap {
         * configure the address being read or written
         * "-1" indicates no cached value.
         */
-       uint32_t tar_value;
+       target_addr_t tar_value;
 
        /**
         * Configures how many extra tck clocks are added after starting a
@@ -182,6 +253,12 @@ struct adiv5_ap {
 
        /* true if unaligned memory access is not supported by the MEM-AP */
        bool unaligned_access_bad;
+
+       /* true if tar_value is in sync with TAR register */
+       bool tar_valid;
+
+       /* MEM AP configuration register indicating LPAE support */
+       uint32_t cfg_reg;
 };
 
 
@@ -207,11 +284,17 @@ struct adiv5_dap {
        /* dap transaction list for WAIT support */
        struct list_head cmd_journal;
 
+       /* pool for dap_cmd objects */
+       struct list_head cmd_pool;
+
+       /* number of dap_cmd objects in the pool */
+       size_t cmd_pool_size;
+
        struct jtag_tap *tap;
        /* Control config */
        uint32_t dp_ctrl_stat;
 
-       struct adiv5_ap ap[256];
+       struct adiv5_ap ap[DP_APSEL_MAX + 1];
 
        /* The current manually selected AP by the "dap apsel" command */
        uint32_t apsel;
@@ -237,11 +320,28 @@ struct adiv5_dap {
         * swizzle appropriately. */
        bool ti_be_32_quirks;
 
+       /**
+        * STLINK adapter need to know if last AP operation was read or write, and
+        * in case of write has to flush it with a dummy read from DP_RDBUFF
+        */
+       bool stlink_flush_ap_write;
+
        /**
         * Signals that an attempt to reestablish communication afresh
         * should be performed before the next access.
         */
        bool do_reconnect;
+
+       /** Flag saying whether to ignore the syspwrupack flag in DAP. Some devices
+        *  do not set this bit until later in the bringup sequence */
+       bool ignore_syspwrupack;
+
+       /** Value to select DP in SWD multidrop mode or DP_TARGETSEL_INVALID */
+       uint32_t multidrop_targetsel;
+       /** TPARTNO and TDESIGNER fields of multidrop_targetsel have been configured */
+       bool multidrop_dp_id_valid;
+       /** TINSTANCE field of multidrop_targetsel has been configured */
+       bool multidrop_instance_id_valid;
 };
 
 /**
@@ -252,6 +352,12 @@ struct adiv5_dap {
  * available until run().
  */
 struct dap_ops {
+       /** connect operation for SWD */
+       int (*connect)(struct adiv5_dap *dap);
+
+       /** send a sequence to the DAP */
+       int (*send_sequence)(struct adiv5_dap *dap, enum swd_special_seq seq);
+
        /** DP register read. */
        int (*queue_dp_read)(struct adiv5_dap *dap, unsigned reg,
                        uint32_t *data);
@@ -275,26 +381,55 @@ struct dap_ops {
        /** Executes all queued DAP operations but doesn't check
         * sticky error conditions */
        int (*sync)(struct adiv5_dap *dap);
-};
 
-/*
- * Access Port classes
- */
-enum ap_class {
-       AP_CLASS_NONE   = 0x00000,  /* No class defined */
-       AP_CLASS_MEM_AP = 0x10000,  /* MEM-AP */
+       /** Optional; called at OpenOCD exit */
+       void (*quit)(struct adiv5_dap *dap);
 };
 
 /*
  * Access Port types
  */
 enum ap_type {
-       AP_TYPE_JTAG_AP = 0x0,  /* JTAG-AP - JTAG master for controlling other JTAG devices */
-       AP_TYPE_AHB_AP  = 0x1,  /* AHB Memory-AP */
-       AP_TYPE_APB_AP  = 0x2,  /* APB Memory-AP */
-       AP_TYPE_AXI_AP  = 0x4,  /* AXI Memory-AP */
+       AP_TYPE_JTAG_AP  = AP_REG_IDR_VALUE(ARM_ID, AP_REG_IDR_CLASS_NONE,   0),  /* JTAG-AP */
+       AP_TYPE_COM_AP   = AP_REG_IDR_VALUE(ARM_ID, AP_REG_IDR_CLASS_COM,    0),  /* COM-AP */
+       AP_TYPE_AHB3_AP  = AP_REG_IDR_VALUE(ARM_ID, AP_REG_IDR_CLASS_MEM_AP, 1),  /* AHB3 Memory-AP */
+       AP_TYPE_APB_AP   = AP_REG_IDR_VALUE(ARM_ID, AP_REG_IDR_CLASS_MEM_AP, 2),  /* APB2 or APB3 Memory-AP */
+       AP_TYPE_AXI_AP   = AP_REG_IDR_VALUE(ARM_ID, AP_REG_IDR_CLASS_MEM_AP, 4),  /* AXI3 or AXI4 Memory-AP */
+       AP_TYPE_AHB5_AP  = AP_REG_IDR_VALUE(ARM_ID, AP_REG_IDR_CLASS_MEM_AP, 5),  /* AHB5 Memory-AP */
+       AP_TYPE_APB4_AP  = AP_REG_IDR_VALUE(ARM_ID, AP_REG_IDR_CLASS_MEM_AP, 6),  /* APB4 Memory-AP */
+       AP_TYPE_AXI5_AP  = AP_REG_IDR_VALUE(ARM_ID, AP_REG_IDR_CLASS_MEM_AP, 7),  /* AXI5 Memory-AP */
+       AP_TYPE_AHB5H_AP = AP_REG_IDR_VALUE(ARM_ID, AP_REG_IDR_CLASS_MEM_AP, 8),  /* AHB5 with enhanced HPROT Memory-AP */
 };
 
+/* Check the ap->cfg_reg Long Address field (bit 1)
+ *
+ * 0b0: The AP only supports physical addresses 32 bits or smaller
+ * 0b1: The AP supports physical addresses larger than 32 bits
+ *
+ * @param ap The AP used for reading.
+ *
+ * @return true for 64 bit, false for 32 bit
+ */
+static inline bool is_64bit_ap(struct adiv5_ap *ap)
+{
+       return (ap->cfg_reg & MEM_AP_REG_CFG_LA) != 0;
+}
+
+/**
+ * Send an adi-v5 sequence to the DAP.
+ *
+ * @param dap The DAP used for reading.
+ * @param seq The sequence to send.
+ *
+ * @return ERROR_OK for success, else a fault code.
+ */
+static inline int dap_send_sequence(struct adiv5_dap *dap,
+               enum swd_special_seq seq)
+{
+       assert(dap->ops);
+       return dap->ops->send_sequence(dap, seq);
+}
+
 /**
  * Queue a DP register read.
  * Note that not all DP registers are readable; also, that JTAG and SWD
@@ -310,7 +445,7 @@ enum ap_type {
 static inline int dap_queue_dp_read(struct adiv5_dap *dap,
                unsigned reg, uint32_t *data)
 {
-       assert(dap->ops != NULL);
+       assert(dap->ops);
        return dap->ops->queue_dp_read(dap, reg, data);
 }
 
@@ -328,7 +463,7 @@ static inline int dap_queue_dp_read(struct adiv5_dap *dap,
 static inline int dap_queue_dp_write(struct adiv5_dap *dap,
                unsigned reg, uint32_t data)
 {
-       assert(dap->ops != NULL);
+       assert(dap->ops);
        return dap->ops->queue_dp_write(dap, reg, data);
 }
 
@@ -345,7 +480,7 @@ static inline int dap_queue_dp_write(struct adiv5_dap *dap,
 static inline int dap_queue_ap_read(struct adiv5_ap *ap,
                unsigned reg, uint32_t *data)
 {
-       assert(ap->dap->ops != NULL);
+       assert(ap->dap->ops);
        return ap->dap->ops->queue_ap_read(ap, reg, data);
 }
 
@@ -361,7 +496,7 @@ static inline int dap_queue_ap_read(struct adiv5_ap *ap,
 static inline int dap_queue_ap_write(struct adiv5_ap *ap,
                unsigned reg, uint32_t data)
 {
-       assert(ap->dap->ops != NULL);
+       assert(ap->dap->ops);
        return ap->dap->ops->queue_ap_write(ap, reg, data);
 }
 
@@ -378,7 +513,7 @@ static inline int dap_queue_ap_write(struct adiv5_ap *ap,
  */
 static inline int dap_queue_ap_abort(struct adiv5_dap *dap, uint8_t *ack)
 {
-       assert(dap->ops != NULL);
+       assert(dap->ops);
        return dap->ops->queue_ap_abort(dap, ack);
 }
 
@@ -394,13 +529,13 @@ static inline int dap_queue_ap_abort(struct adiv5_dap *dap, uint8_t *ack)
  */
 static inline int dap_run(struct adiv5_dap *dap)
 {
-       assert(dap->ops != NULL);
+       assert(dap->ops);
        return dap->ops->run(dap);
 }
 
 static inline int dap_sync(struct adiv5_dap *dap)
 {
-       assert(dap->ops != NULL);
+       assert(dap->ops);
        if (dap->ops->sync)
                return dap->ops->sync(dap);
        return ERROR_OK;
@@ -449,38 +584,39 @@ static inline int dap_dp_poll_register(struct adiv5_dap *dap, unsigned reg,
 
 /* Queued MEM-AP memory mapped single word transfers. */
 int mem_ap_read_u32(struct adiv5_ap *ap,
-               uint32_t address, uint32_t *value);
+               target_addr_t address, uint32_t *value);
 int mem_ap_write_u32(struct adiv5_ap *ap,
-               uint32_t address, uint32_t value);
+               target_addr_t address, uint32_t value);
 
 /* Synchronous MEM-AP memory mapped single word transfers. */
 int mem_ap_read_atomic_u32(struct adiv5_ap *ap,
-               uint32_t address, uint32_t *value);
+               target_addr_t address, uint32_t *value);
 int mem_ap_write_atomic_u32(struct adiv5_ap *ap,
-               uint32_t address, uint32_t value);
+               target_addr_t address, uint32_t value);
 
 /* Synchronous MEM-AP memory mapped bus block transfers. */
 int mem_ap_read_buf(struct adiv5_ap *ap,
-               uint8_t *buffer, uint32_t size, uint32_t count, uint32_t address);
+               uint8_t *buffer, uint32_t size, uint32_t count, target_addr_t address);
 int mem_ap_write_buf(struct adiv5_ap *ap,
-               const uint8_t *buffer, uint32_t size, uint32_t count, uint32_t address);
+               const uint8_t *buffer, uint32_t size, uint32_t count, target_addr_t address);
 
 /* Synchronous, non-incrementing buffer functions for accessing fifos. */
 int mem_ap_read_buf_noincr(struct adiv5_ap *ap,
-               uint8_t *buffer, uint32_t size, uint32_t count, uint32_t address);
+               uint8_t *buffer, uint32_t size, uint32_t count, target_addr_t address);
 int mem_ap_write_buf_noincr(struct adiv5_ap *ap,
-               const uint8_t *buffer, uint32_t size, uint32_t count, uint32_t address);
-
-/* Create DAP struct */
-struct adiv5_dap *dap_init(void);
+               const uint8_t *buffer, uint32_t size, uint32_t count, target_addr_t address);
 
 /* Initialisation of the debug system, power domains and registers */
 int dap_dp_init(struct adiv5_dap *dap);
+int dap_dp_init_or_reconnect(struct adiv5_dap *dap);
 int mem_ap_init(struct adiv5_ap *ap);
 
+/* Invalidate cached DP select and cached TAR and CSW of all APs */
+void dap_invalidate_cache(struct adiv5_dap *dap);
+
 /* Probe the AP for ROM Table location */
 int dap_get_debugbase(struct adiv5_ap *ap,
-                       uint32_t *dbgbase, uint32_t *apid);
+                       target_addr_t *dbgbase, uint32_t *apid);
 
 /* Probe Access Ports to find a particular type */
 int dap_find_ap(struct adiv5_dap *dap,
@@ -492,18 +628,52 @@ static inline struct adiv5_ap *dap_ap(struct adiv5_dap *dap, uint8_t ap_num)
        return &dap->ap[ap_num];
 }
 
+/** Check if SWD multidrop configuration is valid */
+static inline bool dap_is_multidrop(struct adiv5_dap *dap)
+{
+       return dap->multidrop_dp_id_valid && dap->multidrop_instance_id_valid;
+}
+
 /* Lookup CoreSight component */
 int dap_lookup_cs_component(struct adiv5_ap *ap,
-                       uint32_t dbgbase, uint8_t type, uint32_t *addr, int32_t *idx);
+                       target_addr_t dbgbase, uint8_t type, target_addr_t *addr, int32_t *idx);
 
 struct target;
 
 /* Put debug link into SWD mode */
-int dap_to_swd(struct target *target);
+int dap_to_swd(struct adiv5_dap *dap);
 
 /* Put debug link into JTAG mode */
-int dap_to_jtag(struct target *target);
+int dap_to_jtag(struct adiv5_dap *dap);
+
+extern const struct command_registration dap_instance_commands[];
+
+struct arm_dap_object;
+extern struct adiv5_dap *dap_instance_by_jim_obj(Jim_Interp *interp, Jim_Obj *o);
+extern struct adiv5_dap *adiv5_get_dap(struct arm_dap_object *obj);
+extern int dap_info_command(struct command_invocation *cmd,
+                                        struct adiv5_ap *ap);
+extern int dap_register_commands(struct command_context *cmd_ctx);
+extern const char *adiv5_dap_name(struct adiv5_dap *self);
+extern const struct swd_driver *adiv5_dap_swd_driver(struct adiv5_dap *self);
+extern int dap_cleanup_all(void);
+
+struct adiv5_private_config {
+       int ap_num;
+       struct adiv5_dap *dap;
+};
+
+extern int adiv5_verify_config(struct adiv5_private_config *pc);
+extern int adiv5_jim_configure(struct target *target, struct jim_getopt_info *goi);
+
+struct adiv5_mem_ap_spot {
+       struct adiv5_dap *dap;
+       int ap_num;
+       uint32_t base;
+};
 
-extern const struct command_registration dap_command_handlers[];
+extern int adiv5_mem_ap_spot_init(struct adiv5_mem_ap_spot *p);
+extern int adiv5_jim_mem_ap_spot_configure(struct adiv5_mem_ap_spot *cfg,
+               struct jim_getopt_info *goi);
 
-#endif
+#endif /* OPENOCD_TARGET_ARM_ADI_V5_H */